Aus atm@shore.net:

Greetings,

I've recently completed a fringe analysis tool called FringeXP. It is supplied as freeware and can be found at:

http://www.ceravolo.com/fringe/index.htm

It allows the user to load interferograms, auto-trace, edit and optimize fringe point locations, and then analyze the mirror or optical system. It's reasonably simple to understand and use. Even if you don't plan on building an interferometer, you might enjoy giving it a try. There are sample interferograms from James Lerch available for this purpose.

I had a great deal of excellent help, advice and testing during the development of this program. I'd like to extend my warmest thanks to Peter Smith, James Lerch, Vladimir Galogaza, Steve Koehler, Mark Suchting and Mike Peck. Also, Peter Ceravolo was kind enough to offer space on his website for this project.

I hope that this tool motivates a few amateurs to put together their own interferometer.

Best regards,
Dave Rowe

Hallo,

bin grad auch aus England diesbezüglich aufmerksam gemacht worden. Muß mich erst einlesen in die Systematik. Das Ceravolo-Programm jedenfalls ist für unsere Zwecke unbrauchbar. So wie es ausschaut, muß man auch erst das Orginal-Interferogramm nachzeichnen. Ob die Coma herausgerechnet wird, muß ich noch sehen. JEdenfalls vielen Dank für den Hinweis.

Gruß Wolfgang Rohr

Hallo Wolfgang,

James Lerch hat noch folgenden interessanten Vorschlag dzu gemacht:

Greetings All,

Dave Rowe has recently finished a Fringe analysis program, similar to
QuickFringe, but with a several advantages, not least of which is its FREE (Go
Dave!). Once it became apparent that fringe analysis was within our grasp, I no
longer had any excuses to put off building an interferometer!

With help and materials from Peter Ceravolo, Ebay, and SurplusShack, I am now
the proud Papa of a Fizeau Spherical Wave Long Baseline Laser Interferometer
I've detailed the construction of the device on my website here:

http://lerch.no-ip.com/atm Item 11.3

Now that we have an interferometer at our disposal, I wonder if anyone would be
interested in participating in a research project. Perhaps something with a
goal along the lines of investigating:

A) How accurate IS interfereometry?
B) How well do various ATM tests compare with interferometry?
C) Given enough data, can we identify any interesting trends?

Perhaps I'm being a little over ambitious, but here's my proposal:

I would provide:

A) Free Interferometry
B) Free Robo Testing
C) Free Publicly Accessible Data Storage
D) 72 hour turn around

Participants would provide:

A) An un-coated ATM fabricated optic (no commercial stuff!)
B) Detailed results in the participants favorite flavor of optical shop testing
C) Detailed impressions of the optic's performance in field tests.
D) Round trip shipping.

I'm not certain that this is a wise approach, but I do know I have the
motivation and personal time to make this happen.

I'm open to suggestions or comments!

Take Care,
James Lerch
http://lerch.no-ip.com/atm (My telescope construction,testing, and coating site)

"Anything that can happen, will happen" -Stephen Pollock from:
"Particle Physics for Non-Physicists: A Tour of the Microcosmos"

Hallo,

mit George bin ich in Kontakt wegen FringeXP. An einem 400/1720
Intes-Spiegel werden wir die Software überprüfen.
Zum INTES-Spiegel gibt es ein Interferogramm und eine Auswertung,
ich selbst habe auch Interferogramme erstellt und ausgewertet
und das machen wir mit fringeXP ebenfalls, wobei wir im
Wechsel meine I_Gramme und die von INTES parallel dazu
auswerten. Das wird ein paar Tage dauern. Solange bitte ich
Euch ein wenig zu gedulden.

Gruß Wolfgang

Hallo Allerseits,

bin ja neuen Programmen immer aufgeschlossen, wenn sie denn funkionieren. Unabhängig
von George, der ähnliche verwunderliche Ergebnisse bekommt bei der Auswertung von
Interferogrammen mit diesem Programm. In meinem Beispiel wollte ich testen, was das
Programm sagt, wenn es ein perfektes Interferogramm bekommt.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Die roten feinen Linien sind 7 Interferenzstreifen mit genau gleichen Abständen, mit
Corel gezeichnet und als *.jpg file exportiert. Die blauen Linien sind die Abstände der
Markierungspunkte, es könnte ja sein, daß dies noch eine Rolle spielt. Es liegt also
ein völlig regelmäßiges Netz über der Fläche.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Und so schaut die Auswertung aus. Eigentlicht sollte auch die Auswertung ähnlich regel-
mäßig ausschauen.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Wenn das Gitter noch regelmäßiger ist, dann wird die Auswertung noch verwunderlicher:

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Ihr könnt ja selbst einmal mit künstlichen I_Grammen testen, oder mit solchen, deren
Auswertung ihr zuverlässig kennt. Das wäre bei mir der nächste Schritt.

Gruß! Wolfgang Rohr

Hallo Uwe,

den Programmierer hab ich mal angemailed. Bin augenblicklich
der Meinung, daß das Programm total unbrauchbar ist. Von einem
INTES Newton 400/1720 habe ich das Certifikat und das IGramm.
Die INtes-Auswertung liegt bei 0.96 Strehl. Meine Auswertung
über ein eigenes Interferogramm bei 650 nm liegt bei 0.95 Strehl.
Das von mir selbst ausgewertete Intes-IGramm liegt bei 0.94
Strehl. Nur bei FringeXP kommt 0.00 Strehl raus. Die Beispiele
der Zip-Datei lassen auf einen ganz anderen Denk-Ansatz
schließen: Den Versuch nämlich, das IGramm einer Parabel
aus dem Krümmungsmittelpunkt auf einen Null-Test umzurechnen.
Wenn das die Absicht ist, dann hat er nur einfache Genauigkeit,
was gegenüber der Autokollimations-Messung im
Nachteil ist. Mal sehn, ob noch ein bißchen Aufklärung nach-
kommt.

Gruß Wolfgang Rohr

Hallo,

nun, "total unbrauchbar" - das sind harte Worte.

Als ich dein "perfektes" Interferogramm in einem Bildbearbeitungsprogramm geladen
und ausgemessen habe, da ist mir jedenfalls die Kinnlade schon kurz ein Stück nach
unten geklappt. Wenn man ein Programm testen will, ob es bei einem perfekten
Interferogramm auch wirklich einen Strehl von 1 ausspuckt, sollte das vorgesetzte Bild
schon pixelgenau sein, nicht wie deine Bilder (die eingezeichneten schwarzen Blöcke
sind *exakt* gleich groß) - auch durchaus einmal ein Pixel daneben:



Der Abstand der Punkte auf einer Linie ist im Übrigen irrelevant.

Ich war so frei, ein tatsächlich pixelgenaues "Optimal-Interferogramm" in FringeXP
zu laden und auszuwerten. Das Programm zeigt, was es zeigen *muss*:

Sei dies ein Interferogramm eines - sagen wir - perfekten 200/1200 Newton Spiegels,
entstanden in Autokollimation gegen einen perfekten Planspiegel mit Loch in der Mitte.
Die Messpunkte setzen wir exakt auf die Linien (bzw. lassen die gute Auto-Trace
Funktion die Punkte setzen und korrigieren manuell).



Die Auswertung zeigt bei diesem idealen Spiegel einen Strehl von 1 - was auch sonst.
Den Krümmungsradius sollten wir beim in Autokollimation entstandenen Interferogramm
auf unendlich setzen, da dies nicht möglich ist, muss die Eingabe 1e99 herhalten. Bei
den sichtbaren "Restfehlern" beachte man die Größenordnung derselben - e-15
Wellenlängen, was wohl die Grenzen der Rechengenauigkeit aufzeigt.



Ich denke, die Praxistauglichkeit des Programms wird sich noch herausstellen. Eine Auswertung
des Interferogrammes meines eigenen Newton-Spiegels brachte jedenfalls das erwartete Ergebnis.

Ciao,
Roland

Hallo zusammen,

ich habe mir das Programm bereits kurz nachdem der entsprechende Artikel in der Mailingliste stand aus dem Netz gezogen. Seit dem habe ich das Programm ausführlichst mit einem Bekannten zusammen getestet. Wir sind dabei zu dem vorläufigen Schluss gekommen, dass das Programm sehr gut ist und auch sehr zuverlässig rechnet. Mein großes Lob an den Programmierer und seine Gehilfen! Ein paar kleine Dinge würde ich mir natürlich schon noch wünschen - kann ja aber alles noch kommen. Ein Programm ist eigentlich immer noch zu verbessern. Hier soll es aber vorerst nur um die Funktionen und die Rechenmethoden gehen - ob diese zuverlässig und richtig arbeiten.

Alle Interferogramme, die ich bisher mit dem Programm FringeXP ausgewertet habe, ergaben das zu erwartende Ergebnis. Dies waren sowohl die Beispielinterferogramme von 3 verschiedenen Profi-Programmen, als auch Interferogramme die ich selbst an einem Industrie-Interferometer herstellte. Des Weiteren verglich ich die Ergebnisse mit Interferogrammen von Herrn Rohr - hier zeigten sich teilweise kleinere Unterschiede in den Werten.
Auszuprobieren wären nun noch künstlich errechnete Interferogramme nach der Eingabe von ensprechenden Werten für die einzelnen Polynome. Eine anschließende Auswertung dieser Interferogramme, bei denen man keine Meßfehler und 100% Kontrast hat, müsste genau wieder auf die zuvor festgelegten Werte führen. Das wird mein "Projekt" für die kommenden Stunden werden.

An der Qualität des Programmes habe ich keine Zweifel. Sehr von Vorteil ist auch das Rechnen mit Zernike-Polynomen, welche rel. einfach den Abzug oder die Addition verschiedener Formfehlertypen erlauben. Somit gäbe es keine Diskussionen mehr was die "Restkoma" in Messungen betrifft.

Eine weitere Testphase wird mehr zeigen. Wer vermag schon nach knappen zwei Tagen ein vollkommen fundiertes Urteil über ein Programm abzugeben, das so kompliziert ist wie eine solche Auswertesoftware. Der erste Eindruck des Programmes ist sehr gut, und ich kann mir nur wenig Gründe ausdenken, wesshalb das Programm als "total unbrauchbar" eingestuft wird. Darüber möchte ich mich hier aber nicht weiter äußern sondern mich lieber weiteren Interferenzmustern und FringeXP widmen.

Viele Grüße
Raphael

Hallo Roland,

Mit Deiner Antwort bestätigst Du mir eigentlich, daß dieses
Programm ausgelegt ist für eine Prüfung der Parabel aus dem
Krümmungsmittelpunkt. Für einen 250/1250 Newton würde das
dann folgendermaßen ausschauen. Werte das Interferogramm doch
bitte einmal aus:

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Für diesen Fall gilt jedoch nur einfache Genauigkeit und das ist
der Nachteil zur Autokollimations-Messung im Doppelpaß bzw.
mit doppelter Genauigkeit.


Wenn man in Corel Draw ein künstliches IGramm zeichnet und
dann als *.jpg exportiert, dann sollten die Zeilenabstände eigentlich
pixelgenau sein, sonst hätte diese Funktion einen erheblichen Fehler.

Wenn ich allerdings später das Bild vom Bildschirmspeicher als
*.bmp Datei kopiere und fürs Board in eine *.jpg Datei zurück-
verwandle, dann mag es bei diesem Vorgang zu Unterschieden
in den Pixelab-ständen kommen. Also ist das, was Du als *.jpg
Datei untersucht hast nicht dasselbe Bild, was ich als Interfero-
grammbeispiel verwendet habe.

Insofern bitte ich Dich, ein derartiges Gitter auf Deinem Rechner
selbst herzustellen und meinen Fall nachzuprüfen. Selbst wenn die
Abstände durch exportieren aus Corel Draw mit zu unterschiedlicher
Pixel-Höhe der Fringes führen sollte, und damit zu unterschiedlichen
Fringes-Abständen, dann erklärt sich damit noch lange nicht das
Profil der Wellenfront als Topografie links und als Profil-Linie rechts
auf der Auswertung. Mögliche fehlerhafte Abstände müßte er
eigentlich anders darstellen.

Die Tracefunktion macht bei mir Probleme, wie Du sehen kannst:
Das klappt scheinbar nur bei fotografierten IGrammen richtig. Um
die Zuverlässigkeit dieses Programms zu überprüfen, habe ich auch
bekannte INTES-Certifikate damit ausgewertet und auch keine stimmigen
Ergebnisse erhalten. Mal sehn, was der Programmierer dazu meint.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.


Was für einen Wert gibst Du denn bei fringe spacing ein?

Gruß Wolfgang

Hallo Raphael Bugiel,

meine fringeXP.exe hat 292 kB (299.008Bytes) Dateigröße. Überprüfe doch ein-
mal, ob wir beide das gleiche Programm haben.

sei doch so gut, und dokumentiere
a) die von Dir ausgewerteten Industrie-Interferogramme mit
den jeweiligen Ergebnissen und die dazu passenden
b) Auswertungen mit fingeXP, damit man sich ein besseres
Bild von Deinen Tests machen kann. HIlfreich wären auch
c) die Parameter, die Du in fringeXP eingibst. Auch würden
mich die
d) Auswertung von IGrammen einer Parabel in Autokollimation
im Vergleich zu IGrammen aus dem Krümmungsmittelpunkt der
Parabel interessieren. Auch das läßt sich über die
Industrie-Interferometer gut darstellen.

Gruß! Wolfgang Rohr

_______________________________

Nimm doch mal nachfolgendes Interferogramm eines GSO-Newtons
bei 650 nm wave in Autokollimation erstellt und sage mir, was
bei Dir für Werte herauskommen. Ich verrate Dir dann meine.

(fringeXP jedenfalls errechnet stur 0.86 Strehl, egal ob der
Krümmungs-Radius 2400 mm ist, oder 1e99 Bereits am IGramm
sieht man, daß der Strehl höher sein muß. Bei FringeXP
kommt raus:
fringe spacing waves = 1.0, Strehl = 0.863 (falsch)
fringe spacing waves = 0.5, Strehl = 0.025 (falsch)
fringe spacing waves = 2.0, Strehl = 0.554 (falsch)

Also wo liegt der Fehler?)

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Meine Eingaben:

RoC of Mirror 2400
Diameter of Mirror 200
Target Conic Constant 0

Interferogramm Wavelenght 650
Button Wavefront Error in Waves

Ein Strehl von 0.02 bei >fringe spacing waves = 0.5 Lambda>
kann ja nicht stimmen, und ein Strehl von 0.86 bei >fringe spacing waves
= 1 Lambda< kann auch nicht stimmen.
fringe spacing waves sollten 0.5 Lambda sein wegen Autokollimation

_________________________________

Weiteres Beispiel:

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Planspiegel-Messung 100 mm kleine Achse

fringe spacing waves = 1.0 Strehl= 0.962 was stimmt
weil nicht in Autokolliimation gemessen bei
fringe spacing waves = 0.5 Strehl= 0.380 was nicht stimmt, weil
das Ergebnis eigentlich besser als 0.96 Strehl sein müßte, bei
fringe spacing waves = 2.0 Strehl= 0.857 was wieder nicht stimmt,
weil es diesen Fall eigentlich gar nicht gibt.

Guten Morgen, Wolfgang.

Die 0.02 Strehl kenne ich. Die kommen heraus, wenn FringeXP mit der Art der Kommaeingabe nicht zurecht kommt. Mein System hier ist z.b. auf englisch eingestellt, ich muss daher bei "Fringe Spacing" 0.5 eingeben, mit einem Punkt. Auf deutschen Systemen braucht es ein "," - und schon stimmt die Berechnung.







Der GSO-Spiegel dürfte ein ausgezeichneter sein. Trotz Umrechnung auf 550nm komme ich mit Fringe XP auf einen Strehl von 0.97. Wer ist der glückliche Besitzer?

Würde man sich nun mit Testen schon länger beschäftigen, so könnte man bestimmt noch Luftturbulenzen von echten Ausreißern der Interferogrammlinien unterscheiden und diese herausnehmen. Vielleicht wären da noch ein paar Strehl-Kommapünktchen drin.

Ciao,
Roland

meines Programmes von 0.98 Strehl. Soweit ich das erkennen
kann, rechnet das Programm nicht die Koma heraus, die natür-
lich abzugsfähig ist.

Hallo Roland,

tatsächlich, manchmal krankt es an Kleinigkeiten. Nun würde
mich aber interessieren, mit welcher Tastatur George das
probiert hat, der hat eigentlich eine englische, sollte man
meinen.

Für mich stellt sich nun die viel interessante Frage, wie das
Programm mit I_Grammen aus dem Krümmungsmittelpunkt der
Parabel zurechtkommt. Der Vorteil ist, man braucht keinen
Planspiegel, der Nachteil, man hat nur einfache Genauigkeit.

Herzliche Dank für den Hinweis mit dem "," Bei meiner
neuen Corel-Version ist das auch so, denke aber doch nicht
daran, daß dies bei fringeXP auch eine Rolle spielt!

Wolfgang Rohr


Läßt Du den letzten Fringe immer ohne Increment-Bestätigung?

Hallo Wolfgang,

> Nun würde mich aber interessieren, mit welcher Tastatur George das
> probiert hat, der hat eigentlich eine englische, sollte man meinen.

Nun - das ist eigentlich völlig irrelevent. Als 'braver' Programmierer
verwendet der Dave das im System eingestellte Dezimaltrennzeichen
(bei den Ländereinstellungen dabei).

> Läßt Du den letzten Fringe immer ohne Increment-Bestätigung?

Darauf habe ich noch nicht geachtet. Denke nicht, dass die Bestätigung
notwendig ist. In meinem Screenshot war nur "zufällig" der letzte
Fringe gerade aktiv, nach vorherigem Durchwechseln...

Ciao,
Roland

der gleiche 0.95-0.97 Intes Strehl-Spiegel mit 400 Durchmesser
und 3500 Krümmungsradius per IGramm 532 nm im Krümmungsmittel-
punkt gemessen: Probiert doch einmal, ob ihr mit fringeXP
auf den gleichen Strehl-Wert kommt: fringe spacing waves = 1

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Gruß! Wolfgang Rohr

Hallo Wolfgang,
ich habe von IGrammen und all dem keine Ahnung, aber doch etwas von Bildbearbeitung im Computer. Wenn ich eine Grafik auswerten wollte, wobei es auf große Genauigkeit ankommt - es sollte ja ein ideales IGramm sein -, würde ich diese nie als .jpg zwischenspeichern oder abspeichern.
Wenn du genaue Ergebnisse haben willst, musst du auch genaue Eingaben liefern. Es ist doch bekannt, dass JPG nie pixelgenau abspeichert. Die Grafiken werden komprimiert und dabei gehen immer Informationen verloren.
Wenn du komprimiert abspeichern willst, musst du z.B. TIFF oder - auf 256 Farben reduziert - GIF nehmen.

Hallo zusammen,

ich versteh' auch nix von der I-Grämmerei, aber:

Zitat:

---

Die roten feinen Linien sind ... mit genau gleichen Abständen, mit Corel gezeichnet und als *.jpg file exportiert.

---

Genau da liegt das Problem: das Corel-Draw arbeitet vektororientiert und weiß nix von Pixeln; die Linien mögen zwar gleiche Abstände haben (in mm oder Points, etc. gemessen), aber bei der Umwandlung in eine Bitmap entstehen unterschiedliche Abstände (in Pixeln gemessen) durch Rundung. Das hat mit .jpg nix zu tun und passiert auch beim Export nach .bmp oder .tiff!

Wenn man's pixelgenau haben möchte, muß man auch pixelgenau arbeiten können, z.B. mit Paintshop, Photoshop, oder dem Corel-Photo-dings.

Gruß
Stefan

Zitat:

---

Das hat mit .jpg nix zu tun und passiert auch beim Export nach .bmp oder .tiff!

---

Das stimmt schon, ändert aber nichts an der Tatsache, dass Abspeicherung als .jpg keine genauen Abbilder liefert, bei geraden Linien entstehen oft mehr oder weniger deutliche Artefakte, die das Bild verfälschen können.

Hallo BM,

Zitat:

---

... ändert aber nichts an der Tatsache, dass Abspeicherung als .jpg keine genauen Abbilder liefert

---

Für den obigen Einsatzzeck hätt's gereicht. Das .jpg läßt die Pixel schon da, wo sie hingehören, wenn der Kontrast hoch genug ist; es kommt natürlich auch drauf an, wie stark man komprimiert.

Aber wir entfernen uns immer weiter vom eigentlichen Thema: Jetzt kann also jeder mit zweieinhalb Mausclicks I-Gramme auswerten. Bin 'mal gespannt auf die Diskussionen, die sich daraus ergeben werden

Gruß
Stefan

Hallo Schicko,

Peter hat aber voll und ganz Recht.
Rohdaten sollte man immer im TIFF-Format vorlegen.

Das JPG-Kompressionsverfahren lässt zwar die Pixel, wo sie sind (logisch, ansonsten wäre das ja ein Misch-Verfahren ), verändert aber total deren Eigenschaften in Farbe und Kontrast.

Wenn aber diese Eigenschaften wichtig für eine Weiter-Verarbeitung sind, darf man sie nicht verändern.

Das Kompressionsverhältnis gibt nur an, wie stark die Eigenschaften verändert werden, DASS sie verändert werden und die Datei als Rohdaten dadurch prinzipiell unbrauchbar wird, steht aber ausser Frage.

Die Qualität der aus diesen komprimierten Rohdaten gewonnenen Kenntnisse darf angezweifelt werden.

Grüße
Thomas

Lieber Peter,

das Problem hängt mit den *.jpg Dateien zusammen, die eine
Fotokamera abliefert und anschließend mit der Auswert-Soft-
ware, die soweit ich es gesehen habe, auch *.jpg Dateien
braucht. So ist es bei meinem Auswertprogramm, und so scheint
es bei FringeXP.exe auch zu sein. Unser Genauigkeitproblem
hing aber nicht an dem fehlenden Pixelabstand, sondern an
einem Eingabeproblem zwischen 0.5 und 0,5. Trotzdem herzlichen
Dank für Dein Echo!

Wolfgang Rohr

Hallo Stefan,

>> Aber wir entfernen uns immer weiter vom eigentlichen
>> Thema: Jetzt kann also jeder mit zweieinhalb Mausclicks
>> I-Gramme auswerten. Bin 'mal gespannt auf die
>> Diskussionen, die sich daraus ergeben werden

Das Problem fängt jetzt erst an:
- funktioniert auch immer die Trace-funktion? Was macht
diese Funktion mit der abgesunkenen Kante.
- wie wird Koma (hauptsächlich bei Newton-Spiegeln) aus dem Test-Aufbau herausgerechnet.
- Wie erkennt der Sternfreund überhaupt die Formen der Koma?
- wird bei Autokollimation der fringe spacing von 0,5 und
bei Kompensation der fringe spacing von 1 richtig eingegeben?

Soweit ich es bisher gesehen habe, können nur IGramme, die als
Nulltest aus einer Autokollimation oder Kompensation stammen
richtig ausgewertet werden, nicht das IGramm aus dem Krümmungs-
mittelpunkt der Parabel.

Bei Kompensations-Interferogrammen nützt das beste Auswert-
Programm nichts, wenn die Abstände der Kompensations-Sphäre
nicht stimmt: Da kann dann aus einem unter- wie überkorrigierten Newton-Spiegel
ein perfekter Newton-Spiegel gemacht werden. Es bleibt weiterhin spannend.

Gruß! Wolfgang Rohr


Das Beispiel Mike Waller:

Ein INTES-Newton Spiegel mit 320/1570 wird Intes-seitig mit Strehl = 0.962 certifiziert
bei leider nicht bekannter Wellenlänge. (Gehn wir mal von 632,8 nm aus.)
Die von mir erstellten I_Gramme in Autokollimation bei 532 nm wave ergeben
bei meiner Auswertung einen Strehl von 0.97 und bei der Auswertung mit fringeXP
bei gleichen I_Gramm einen Strehl von 0.958. Das sollte für die Meßgenauigkeit
eigentlich ausreichend sein. Die Strehlermittlung ist in allen drei Fällen Koma-bereinigt.

Hi Thomas,

ja, um es mal weiter zu verdeutlichen:
Das JPG-Verfahren teilt das Bild in unzählige Rechtecke ein und zwar im sog. Rekursiven Verfahren, so daß in einem Rechteck wieder weitere Rechtecke liegen.
Jedes Rechteck bekommt dann eine Art Qualitätsfaktor, der aus einer Art "Kontrastmittel" seines Inhalts gerechnet wird. Man kann sich nun vorstellen, daß das grösste Rechteck quasi das ganze Bild umfasst und das es sozusagen in sehr groben Stufen (abhängig vom Komprimierungsfaktor) den Kontrastumfang des Bildes wiedergibt.
Die dort hineingelegten Rechtecke sind dann in gleichmässigen Bereichen recht groß, in Bereichen mit viel Bilddynamik sind sie kleiner. Also versammeln sich viele Rechtecke in an den grenzen zwischen Weiss und Schwarz im I-Gramm.
Nun kommt aber noch der Digiknipsen-Faktor ins Spiel. Damit die Digiknipse das Bild schnell komprimieren kann, gibt es für "genügend kleine" Rechtecke dann Chip-Basierte Komprimierung nach einer Art Mustererkennung. Ich schätze mal bis maximal 32 Pixel groß wird man das derzeit machen. Hier entstehen dann die Fragmente, wobei diese sich eher im 4-Pixel-Bereich zeigen. Softwarekompression kann auch in diesem Bereich noch viel dynamischer und damit Verlustfreier komprimieren.

Jedenfalls, lange Rede zusammengefasst: Das JPEG-Verfahren ist sehr an die physiologie des Auges angepasst so daß es in Bereich mit viel Dynamik auch grosse Fehler macht, während es in Bereichen mit wenig Dynamik dann wieder nur kleine Fehler produziert. Hinzu kommen noch Techniken die darauf ausgerichtet sind, den Fehler eines Pixels mit Hilfe eines ins Nachbarpixel gerechneten Fehlers wieder zu korrigieren.
Das bedeutet, daß das JPEG-Bild zwar für das Auge sehr schön ausschaut, aber in Wahrheit sehr große Abweichungen der Farb- bzw. Grauwerte beinhaltet.
Diese Abweichungen sind für Programmalgorithmen verwirrend, die in einem solchen Bild nach Kanten, Kantenverläufen und nach Zonen suchen. Im I-Gramm sollte ja optimalerweise zwischen dunkel und hell ein "sinusförmiger" Helligkeitsanstieg zu finden sein. JPEG macht daraus dann aber eine Treppenfunktion die es sehr schwer macht, den Kantenverlauf zu bestimmen.
Deshalb muß man ein JPEG-Bild ziemlich kritisch betrachten, besser wäre eine Kamera, die unkomprimierte Rohbilder abliefert. Eine weitere Möglichkeit ist es, ein gering komprimiertes JPEG-Bild um 50% zu verkleinern, so daß also jeweils 4 Pixel zu einem Pixel werden. Auf diese Weise werden viele der hardware-erzeugten Bitmuster zu einem Mittelwert zusammengerechnet.

Clear Skies
Sven

Hallo Sven,

die von der Olympus abgelieferten Bilder von 1600x1200 Pixel
werden um den Faktor 2.5 auf 640x480 herunterverkleinert. Das
sollte für die Genauigkeit ausreichend sein. Mich wundert im
übrigen, daß die Kniebohrer unter uns noch nicht untersucht haben,
ob die Kamera-Pixel streng quadratisch sind. Damit ergibt sich
nämlich schon wieder ein weites Feld zum Diskutieren!

Gruß! Wolfgang Rohr

Sehr geehrter Herr Rohr,

leider habe ich heute keine Zeit mehr nochmals alle Interferogramme zurchzugehen und die entsprechenden Screenshots zu machen.
Ich für mich weiß, dass das Programm gut ist. In den kommenden Tagen werde ich vermutlich noch weiter damit spielen und denke da sicher auch daran die dazugehörigen Bilder zu machen. Roland hat ja auch schon die meisten Fragen beantwortet und eines der von Ihnen vorgeschlagenen Interferogramme ausgewertet. Bei den Interferogrammen, bei denen geschlossene Ringe vorkommen wird FringeXP ein Problem bekommen - aber auch alle anderen Streifenauswertungen. Das liegt am System und läßt sich meines Wissens nach auch nicht umgehen. Bitte also noch um etwas Geduld betreff Vergleiche mit Profisoftware.

Hochachtungsvolle Grüße
Raphael Bugiel

Hallo Wolfgang,

des is mir scho klar, deswgen war da auch ein Smiley hinter der Bemerkung!

Gruß
Stefan

Hallo Thomas,

Zitat:

---

Rohdaten sollte man immer im TIFF-Format vorlegen.

---

Jaa, ich weiß, daß das .jpg böse ist, aber darum ging's doch gar net: im obigen Fall hätte auch ein .tif keine Verbesserung gebracht!

Am besten wir diskutieren das 'mal in aller Ruhe bei einem Bier raus


Gruß
Stefan

Hallo Wolfgang,

was meinst Du denn mit "Kniebohrer"..das Wort kenne ich gar nicht.
Was heisst das...?


Grüße
Thomas

Hallo!

Können wir die Diskussion weglassen und nehmen nur das Bier....?

Ein schönes Staffelbergbräu, zum Beispiel?

Grüße
Thomas

Hallo Thomas,

habe für Dich gerade mal gegoogelt:

Ein weiterer Kostenlos-Service ist im Netz aufgetaucht: Kniebohrer. Wer mit diesem bajuwarischen Ausdruck nichts anfangen kann: Dieser Begriff steht für Pfennigfuchser, Korinthenkacker, Schwabe - ja, unsere weiss-blauen Landsleute wissen sich auszudrücken. Näheres unter

http://www.kniebohrer.de/

http://rrzs42.uni-regensburg.de/edmund/operator/bhoh_g02.html

http://compadre.de/metzgerei.shtml

Besonders die Geschichte in der Metzgerei schildert sehr
anschaulich, was wir in Bayern unter einem Kniebohrer verstehen.

Fröhliche Grüße

Wolfgang Rohr

Guten Abend!

Mein Favorit ist die Metzgerei, das ist einfach klasse!

So, ich gehe jetzt am Bahnhof einkaufen, die haben noch auf.
76,3g Käse...



Grüße nach Bayern
Thomas


P.S.: Woher der Name der Firma Kässbohrer kommt, kann man wohl nur vermuten...

Hi Wolfgang,

die Verkleinerung mag sicher für die Fragmente ausreichend sein, leider hilft sie nichts gegen die Kontrastveränderungen bei den Hell/Dunkel-Übergängen.
So wie ich die Software sehe, ermittelt sie ja den Verlauf der Linien und sie muß dann auch die "fortlaufende Breite" von Schwarz und Weiss vermessen.
Das ist für den Informatiker nichts weiter als Kanten finden, und da eben werden durch die JPEG-Komprimierung die Kanten verschoben, ohne daß das Auge dies richtig sehen kann. Es hilft dann nur ein Rohbild weiter.
Dieses geile Neuronale Netz, was man so herablassend "Sehzentrum" nennt hat für solche Erkennungsprozesse nicht nur einen besseren Integrationsgrad, sondern auch eine Millionen Jahre länger entwickelte Firmware.

Clear Skies
Sven

PS: Wegen der quadratischen Pixel - also es gibt eine ganze Menge CCDs bei denen alle soundsoviel Pixel eine Art "Spalte" entsteht, weil dort dann Platz für die Stromversorgung der Chipfläche sein musste. Diese Hüpfer sind nicht groß, aber solche Messungen könnte es auch stören. Hinzu kommt, daß man Herstellern von Digiknipsen eiskalt zutrauen muß, solche "Sprünge" per Software-Interpolation wegzurechnen. Man betrachte zum Beispiel wie die teuren Diascanner fette Staubflusen per IR-Abtastung erkennen und dann einfach durch auffüllen mit "umliegenden Farben" verschwinden lassen. Das Auge sieht es nicht, selbst wenn man die entsprechende Stelle vergrössert...

Schön wäre es ... (2. Teil)

Hallo,

mit FringeXP.exe zu spielen, kann durchaus kurzweilig sein. Trotzdem sollte bei der
anfänglichen Begeisterung die kritische Kontrolle nicht zu kurz kommen. Ich selbst
bin für jedes Programm, das "besser" die "fringes pattern" (Interferogramme) auswertet,
wie mein eigenes, durchaus interessiert. Und weil ich über genügend Interferogramme
verfüge, nachfolgend zwei Beispiele, die nicht zueinander passen wollen:

1.Fall Ein Synta 150/1200

Foto/Grafik gelöscht, da es nachträglich durch themenfremdes ersetzt wurde.

Kaum zu glauben, wie gut der Synta ist, wenn man Koma und Astigmatismus abzieht?
Man erkennt die Differenz wenn bei der Zernike-Tafel asti/coma an bzw. abgeschaltet ist.
Zu dieser Optik habe ich leider kein fremdes I_Gramm. Also kann man nur die beiden
Auswertungen miteinander vergleichen. Und weil es ein FH-Objektiv ist, fehlt das Loch
in der Mitte, obwohl es eine Autokollimations-Anordnung war. Und weil ich die Werte
selbst nicht glauben wollte, habe ich drei Auswert-Versuche mit fringeXP gestartet:

erster Versuch
asti/coma angeschaltet: Strehl 0.731
asti/coma abgeschaltet: Strehl 0.993

zweiter Versuch
asti/coma angeschaltet: Strehl 0.739
asti/coma abgeschaltet: Strehl 0.989

dritter Versuch
asti/coma angeschaltet: Strehl 0.718
asti/coma abgeschaltet: Strehl 0.99

Nachdem ich die Trace-Funktion benutzte, sieht man auch, wie genau die Wiederholbarkeit
im Programm-Algoryhtmus ist.

2.Fall Ein Intes-Newton 400/1750

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Hier wäre Intes zu raten, mit fringeXP seine IGramme auszuwerten.
Hier kann man nun drei verschiedene Testergebnisse miteinander vergleichen. Wobei das
Intes Certifikat auf einem Intes-Interferogramm beruht, während die Rohr- und fringeXP-
Werte aus dem beigefügten I_Gramm ermittelt wurden. Wegen der Tracefunktion habe
ich das Loch in der Mitte überbrückt mit benachbarten Streifen-Teilen, was sowohl opt.
wie rechnerisch kaum ins Gewicht fällt.

Noch ein Unterschied hinsichtlich der Auswertung: Während mein Programm streng nur
die Fläche zwischen den Streifen topografisch auswertet, weil nur die wirklich bekannt
sind, geht fringeXP von der gesamten Fläche innerhalb des Kreises aus. Das merkt man
beim Versuch, wenn man z.B. bei 14 Streifen nur die mittleren 7 auswertet. Auch wird im
anschließenden Schaubild dieser Sachverhalt übergangen und deshalb nicht sichtbar.

Wer soll also im Umgang mit FringeXP entscheiden, welche der ausgespuckten Werte
denn nun zutreffen? Das schmälert deshalb erheblich die Hoffnung, daß damit die Aus-
wertung für alle glücklichen Besitzer von Interferogrammen einfach nachzuvollziehen sei.

Mit traurigen Grüßen!

Wolfgang Rohr



@Thomas:

Du gehst nur deswegen in den Käseladen am Bahnhof, weil Du
Angst vor der Kalbs-Haxe hast, gibs doch zu ! (Siehe bei folgender Geschichte:)

http://compadre.de/metzgerei.shtml

Ergänzung:

Ein Parabel-IGramm aus dem Krümmungsmittelpunkt läßt sich
ebenfalls auswerten mit einfacher Genauigkeit. (Siehe Bild
vom Meade-Newton 250/1250, Seite 1; 4. Bild von unten)

Damit erspart man sich den gleichgroßen Planspiegel - und,
was besonders wichtig ist, man kann über- wie unter-korri-
gierte Spiegel kaschieren, indem man sie auf Null rechnet.
Das Programm wirft nämlich auch noch die richtige konische
Konstante aus, an der man den Sachverhalt erkennen kön-
nte, wenn man sich nicht vom Strehl blenden läßt.

Trotzdem und gerade deswegen werde ich immer die Gegen-
kontrolle über den Planspiegel machen.

Auf folgender Adresse liegt das Programm und eine Kurzbeschreibung.

URL gelöscht

Gruß! Wolfgang Rohr

Hallo,

eine schöne Anleitung.
Aber wie ein erfahrener Optik-Messer auf die Idee kommen könnte, den
Zernike-Term für den Astigmatismus, als Teil der die Fläche beschreibenden
Koeffizienten, einfach aus dem Ergebnis heraus zu nehmen, entzieht sich
meinem Verständnis recht vollständig.

Deine Testhalterung wird ja hoffentlich nicht den Spiegel in substantiellem
Ausmaß verbiegen. Mehfachmessungen - optimalerweise bei jeweils
weitergedrehtem Spiegel, die in FringeXP im Übrigen durch Mittelung der
Zernikekoeffizienten unterstützt werden, würden auch Lagerungsfehler
teilweise kompensieren. Auch würde durch einfache Mittelung mehrerer
Messungen der Genauigkeitsnachteil von Messungen in einfachem Durchgang
sehr schnell relativiert. Der Nachteil, dass Eigenfehler des Planspiegels
in das Ergebnis mit einfließen fiele ebenfalls weg. Also - wer macht einen
ersten Schritt - und baut sich wie Dave ein Interferometer? Gerade für
Spiegelschleifer wäre eine solche Vorrichtung doch Gold wert, nachdem
sich beispielsweise auch hyperbolische oder andere exotische Flächen
testen lassen sollten.

Grüße,
Roland

Hallo Roland,

da hast du natürlich recht. Ich hab' mir noch überlegt, ob
das einer merkt? Aber nachdem ich Astigmatismus immer geson-
dert untersuche, habe ich mich darum nicht mehr
sonderlich gekümmert. Eine Astigmatismus von 0.35 * Lambda
wäre noch tolerabel, sagen die Optiker. Hoffen wir daß es
stimmt. Außerdem trifft dies eher für Spiegel-Systeme und
weniger für Objektive zu. Muß also von Fall zu Fall ver-
schieden beurteilt werden. Aber man kann es ja jetzt
selektieren. So fringeXP für alle diese Fälle genau genug
rechnet, und da habe ich meine leisen Zweifel.

=========================================================
Also - wer macht einen
ersten Schritt - und baut sich wie Dave ein Interferometer? Gerade für
Spiegelschleifer wäre eine solche Vorrichtung doch Gold wert, nachdem
sich beispielsweise auch hyperbolische oder andere exotische Flächen
testen lassen sollten.
=======================================================
01. Die Anleitung für solch einen Interferometer liegt schon
mindestens 5 Jahre auf meinen Webseiten. Daran kann es nicht
liegen. Auch kommt von einem unbelegten ellypt./parabol/hyperbol
Spiegel nicht allzuviel Licht zurück, besonders wenn von
Spiegelrückseite Störinterferenzen ein ordentliches IGramm
unmöglich machen. Funktioniert nur bei matter Spiegelrück-
seite.
Auch begreift nicht jeder von uns die Meßtechnik als sein
lebenslanges Hobby, wie der gute Dave und noch ein paar andere.

Darüber reden ist viel, viel leichter.

02. Die "wilden" Kegelschnitt-Flächen lassen sich nur solange
rechnen, mit einfacher Genauigkeit übrigens, solange die
fringes keine Kreise/Ellypsen bilden. Das trifft vor allem
große Öffnungen so ab f/4.5 und größer. Ob das mit Newton-
Ringen geht, muß ich noch testen.

optische Grüße

Wolfgang Rohr

Sehr geehrter Herr Rohr,

ich darf doch sicherlich an dieser Stelle mal den Thread zusammenfassen - so wie ich das Ganze sehe:

Am Anfang stand die Meldung, dass es ein neues Programm zum Auswerten von Interferenzmustern gibt. Einige Leute, unter Anderem auch Sie, fingen sofort damit an das Programm auszuprobieren und auf mögliche Fehler hin zu überprüfen - ist ja auch gut so - nur wenn viele Leute testen kommen Fehler auf, welche dann in weiteren Versionen des Programms eventuell zu korrigieren sind. Leider kamen Sie mit dem Programm nicht auf Anhieb zurecht und veröffentlichten hier deutlich, dass das Programm fringeXP unbrauchbar sei - zumindest in dem momentanen Entwicklungsstand. Nachdem Roland Ihnen einige Hinweise zur richtigen Bedienung zukommen liess und ich zudem behauptete, dass ich sehr gute Ergebnisse erziehlte, begannen auch Sie langsam zu verstehen und lernten das Programm richtig zu bedienen. Nun gibt es aber ein neues Problem für Sie. Nun kann jeder relativ leicht ihre Interferogramme auswerten und dies mit Ihren Daten vergleichen - es kommt sogar noch schlimmer - FringeXP ist in der Lage, Messungen aus dem Krümmungsmittelpunkt auszuwerten. Es besteht die Gefahr, dass ihre Einkommensquelle versiegen wird. Aus diesem Grund, so denke ich, versuchen Sie nun mit allen Mitteln das Programm schlecht zu machen. Man kann in diesem Thread mehrere Beispiele dafür finden. Den letzen Versuch möchte ich hier gerne zitieren: "... Aber man kann ja jetzt selektieren. So fringeXP überhaupt genau genug rechnet, und da habe ich meine leisen Zweifel". Ein derartiges Vorgehen ihrerseits halte ich für ausgesprochen unfein.
Ein weiterer Punkt der mich besonders stört ist die absichtliche Verdummung Ihrer Leser, oder vielleicht besser "für dumm haltung Ihrer Leser". Es kann doch nicht sein, dass man ABSICHTLICH etwas falsches veröffentlicht. Sie geben das in diesem Fall sogar noch zu, was man Ihnen eigentlich hoch anrechnen müsste - so viel Courage ... Auch hier das Zitat, für den Fall, dass Sie nicht wissen von was ich schreibe:
Roland: "Aber wie ein erfahrener Optik-Messer auf die Idee kommen könnte, den zernike-therm für den Astigmatismus ... einfach aus dem Ergebnis heraus zu nehmen, entzieht sich meinem Verständnis recht vollständig" (noch dazu, dass Sie selbst immer von MessKOMA sprechen, nicht von Messastigmatismus)
Sie: "da hast du natürlich recht. Ich hab' mir noch überlegt, ob das einer merkt?"
Muss ich dazu noch was schreiben!? ich denke nicht.

Noch was anderes:
Es kann kein Streifenauswertungsprogramm geschlossene Streifen auswerten - manchmal gibt es auch schon Probleme wenn ein Streifen aufgrund von ungünstig gelegenem Randabfall oder ähnlichem zurück läuft. Das liegt an der Art der Auswertung. Ein Phasenhub-Programm abreitet komplett anders, weshalb dieses bei Ringen oder einer "Ferbe" die genauesten Ergebnisse liefert. Dies habe ich allerdings schon vor ettlicher Zeit auf www.Optikpraxis.de beschrieben. Dort kann man im übrigen auch die einzelnen Zernikes sichten - wie die Therme aussehen, wie sie heißen und welchem Oberflächenfehler sie entsprechen.

Mit freundlichsten Grüßen
Raphael Bugiel

Hallo,
Ich bin schon dabei, die Teile habe ich schon von Alois bekommen.
Die Erklärung warum so wenige sich an die Aufgabe machen ist vielschichtig.
Zum einen ist ein Interferometer ziemlich aufwendig. Ein Slittless-Tester lässt sich in 25 Minuten bauen. Wenn man eine gut ausgestattete Bastelkiste hat in 15 Minuten.
Mit ganz normalen Testinstrumenten wie Foucault, Ronchi und Dall-0-Test kann man einen Spiegel ausreichend genau testen.
Dann braucht man für ein "richtiges" Interferometer teure Teile wie eine Referenzfläche, ein Bathinterferometer geht schon wieder von ungeprüften Annahmen aus.
Wenn man dann ein Interferometer hat, nutzt es auch nicht viel, an der vorliegenden Diskussion sieht man wie schwierig die Verarbeitung ist. Ein Interferogramm aus dem Kugelzentrum ist zu unsicher, und für ein Interferogramm in Autokollimation braucht man unbedingt einen Prüfspiegel, der eben so groß ist wie die Optik die man prüfen will.
Wer also "nur" mal ein paar Spiegel machen will, der kann auf ein Interferogramm verzichten. Notfalls kann er jeden einzelnen Spiegel bei W.R. prüfen lassen und hat immer noch nicht so viel ausgegeben wie für eine Referenzsphäre und einen Planspiegel. Als weiteres Hindernis gab es bislang kein frei verfügbares Programm, mit dem man dann die Auswertung vornehmen konnte, das hat sich jetzt wenigstens geändert.
Nur wenn man vor hat, sich auf das Testen von Optiken zu verlegen, oder wenn man eine Massenproduktion aufziehen will, dann braucht man ein Interferometer.
Grüße Martin

Lieber junger Herr Raphael Bugiel,

mir ist weiß Gott schon lange nicht verborgen geblieben, daß
Sie den heftigsten Groll gegen mich in Ihrem Herzen tragen,
um das mal humorvoll altväterlich zu formulieren. Nachdem
Sie entweder noch Feinoptiker lernen oder schon sind, hat man
in einem solchen Fall noch den Wunsch, sich gegen die
"alten Deppen" lautstark zur Wehr zu setzen, bis man selbst
ein alter Depp geworden ist. Das kann aber bei Ihnen noch
dauern.

So psychologisieren Sie in mich etwas hinein und versuchen
mir etwas anzuhängen, was bei klarer Sicht von meiner Seite
reine Neugier ist, wie so eine Software funktioniert. Leider
habe ich nicht mehr den jugendlichen Überschwang und gehe
etwas kritischer an dieses Programm, zumal auch in meinem
Dunstkreis von zugegebenermaßen ebenfalls hochkarätigen
Fachleuten dieses Programm zunächst auch kritisch gesehen
wird.

Daraus jetzt einen neuen Kriegsschauplatz zu machen, dient
nur den Emotionen, nicht aber der Sache selbst.

Ich wünsche mir also von Dir, daß Du von Deinem Sockel
runter kommst, und durchaus kritisch mal fringeXP gegen
ZYGO-Ergebnisse prüfst, wie ich es bereits in meinem ersten
Posting vorgeschlagen habe. Noch hast Du den Faden nicht
aufgenommen, sondern vorgezogen, mich abermals vorführen
zu wollen.

Sei versichert, ich werde auf weitere böswillige Attacken
dieser Art nicht mehr reagieren.

Das Programm kann man sich auch von meiner homepage
herunterladen und hat dort sogar eine Kurzanleitung, falls
Du noch Informationen brauchst.


Hochachtungsvoll

Wolfgang Rohr


Was ist eigentlich aus den Ronchi-Gittern geworden, die Du
mir vor ca. 1 1/2 Jahren schicken wolltest?

Sehr zutreffend beschreibst Du,

lieber Marty,

die Motivations-Lage der Spiegelschleifer im Besonderen und
der Teleskop-Besitzer im Allgemeinen. Mein meßtechnisches
Hobby entsprang der Notwendigkeit, meine eigenen Halb-Apo-
chromaten bzw. hyperbolischen Newton-Spiegel zuverlässig
testen zu können. Und mein Kontakt zum Erfinder des Bath-
Interferometers führte zwangläufig zur Weiterentwicklung die-
ses sehr brauchbaren Meßgerätes.

Mit den damit gewonnenen Interferogrammen ist es möglich,
die quantitative Untersuchung von Optiken sehr fachlich und
genau durchzuführen, wenn man sich nicht gerade in fachliche
Spitzfindigkeiten verlieren will.

Augenblicklich geht es nur um die Frage, wie genau rechnet
fringeXP denn wirklich. Und diese Prüfung muß sich das Pro-
gramm zuallererst an ZYGO-Certifikaten gefallen lassen. Da
kann ich mich ganz entspannt zurücklehnen. Intern wird das
ohnehin der Spaß der nächsten Wochen sein. Vielleicht gibt es
ja noch ein paar, die sich angesprochen fühlen.

Das Programm kann man sich auch von meiner homepage
herunterladen und hat dort sogar eine Kurzanleitung.

optische Grüße

Wolfgang Rohr

Hallo Raphael,

Ich hab versucht die vorliegenden Beispiele durchzurechnen. Genau wie andere muß ich mir das alles mit Versuch und Irrtum erarbeiten.
Ganz brauchbare Ergebnisse habe ich bei den Beispielen erzielt, die in Autokollimation aufgenommen wurden.
Darüber hinaus bin ich zu dem Ergebnis gekommen, daß die Auswertung aus dem Krümmungsmittelpunkt vermutlich zu ungenau ist. Wenn ich Astigmatismus und Coma mitwerte, dann sind meine Auswertungen außerhalb jeder vernünftigen Grenzen. (Strehl 0,06 etc.)
Ich muß dazu einschränkend sagen, daß ich mit der Verwendung nicht so sicher bin. Peter Smith hat eine interessante Seite ins Netz gestellt. Peter John Smith Da diskutiert er die verschiedenen Koeffizienten und auch wann diese aus der Bewertung rausgenommen werden können/nicht können.
Kannst Du mir das genauer erklären, oder ein Beispiel der Auswertung ins Bord setzen? Das würde mir weiterhelfen. Hast Du evtl schon mal eines der Beispiele ausgewertet, die dem Programm beigefügt sind?

Grüße Martin

Wolfgang Rohr wrote:

>Aber nachdem ich Astigmatismus immer geson-
>dert untersuche, habe ich mich darum nicht mehr
>sonderlich gekümmert. Eine Astigmatismus von 0.35 * Lambda
>wäre noch tolerabel, sagen die Optiker.

Das ist dann allerdings die Grenze für ein
beugungsbegrenztes System.

Krümmungs-Mittelpunkt der Parabel

Lieber Martin,

mir geht es wie Dir. Wie zuverlässig rechnet dieses Programm den PV/RMS und
Strehl für die Einzelfälle. Den PV-Wert rechnet es nicht, wohl aber RMS wave-
front und Strehl. Bei einigen Gegentests zog fringexp mehr Koma ab, als ich es getan
hätte, was beruhigend ist. Den nun folgenden Fall verstehe ich nun wieder überhaupt
nicht:

Mit ZEAMX, von dem ich eigentlich überzeugt bin, daß es genau genug rechnet, kann
man sich aus dem Krümmungsmittelpunkt eines 250/1250 Newtons ein auf die 0.707
Zone fokus-optimiertes Contour-Interferogramm berechnen lassen. So sollte ein
Interferogramm ausschauen, wenn man es mit einem Interferometer bei 670 nm wave
im Krümmungsmittelpunkt erzeugt.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Um auch alle Einwände zu umgehen, habe ich eine *.bmp Datei in fringexp geladen und
die Trace-Scan-Procedur recht genau erledigt. (Die Bilder sind also erst nachträglich in
*.jpg Dateien umgewandelt worden.)

Natürlich ist fringe spacing waves = 1
bei Zernike Coeffitient auch Koma und Asti aktiviert, wie es die Programmeinstellung vorsieht
bei Interferogramm die 670 nm, weil ZEMAX nämlich bei 670 nm gerechnet hat, die RoC auf
2500 eingestellt, den Durchmesser auf 250 und die conic Konstante auf -1. Bei aller Genauig-
keit ist eine Differenz von ca. 5%-Punkten, mit der Frage, woran liegt es? Mit einem richtigen
IGramm habe ich den Versuch auch hinter mir, auch da wird es nicht genau genug. Auch
kann man Newton-Ringe damit rechnen, aber auch mit Ergebnissen, die eher fraglich sind.

Auch bei einem weiteren Versuch, bei dem ZEMAX mit einer Wellen-länge von 550 nm
rechnete, wertete fringeXP mit einem Strehl von 0.936 aus und emittelte eine ideale conic
Konstante von -1.03, was bei Eingabe den Strehl auf 0.945 hebt, was aber anderseits
rechnerisch bedeutet, daß der Spiegel leicht überkorrigiert wäre.


Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

So interessant das Programm auf den ersten Blick erscheint, weil es einige Möglichkeiten
bietet, nach denen ich schon seit Jahren suche, so erklärungs-bedürftig sind andererseits
die Rechen-Ergebnisse. Auch von den englischen Optikern sind nicht gerade Stürme der
Begeisterung zu vernehmen. Mir wäre wirklich einmal wichtig, daß einer mit ZYGO-
Ergebnissen eine gut dokumentierte Gegenkontrolle macht. Bei mir kann das aber noch
dauern. Gruß! Wolfgang

Noch abenteuerlicher ist folgendes Beispiel:

Hier ist es ein 318/1588 Newton-Spiegel. Die ersten zwei
IGramme sind in Autokoll bei 670 nm entstanden, das 3. aus
dem Krümmungsmittelpunkt. Die ersten beiden sehen sich hin-
sichtlich der Linearität sehr ähnlich. Ausgerechnet das
IGramm aus dem Krümmungsmittelpunkt wäre weitaus besser als
die Autokollimations-Beispiele. Alle IGramme sind mit der
Trace-Funktion eingelesen. Und nur weil ich beim Interfero-
gramm mvc-002F den obersten/untersten Streifen weggelassen habe,
ändert sich das Ergebnis sprunghaft. Selbst wenn man dafür
noch eine Erklärung finden würde, wie erklärt sich dann die
Differenz zur Messung im Krümmungsmittelpunkt.

Discovery 318/1588(3176)
====================
IGramm: mvc-003F.jpg 12 Streifen bei 670 nm wave
autokoll + Koma+Asti = 0.843 conic best -0.0469 (RoC=1e20,conic = 0)
autokoll - Koma-Asti = 0.858

IGramm: mvc-002F.jpg 8 Streifen bei 670 nm wave
autokoll + Koma+Asti = 0.254 conic best -0.0907 (RoC=1e20,conic = 0)
autokoll - Koma-Asti = 0.453 (mit dem obersten Streifen)

IGramm: mvc-002F.jpg 8 Streifen bei 670 nm wave
autokoll + Koma+Asti = 0.858 conic best -0.0907 (RoC=1e20)
autokoll - Koma-Asti = 0.902 (ohne den obersten/untersten Streifen)

IGramm : mvd-009F (aus dem Krümmungsmittelpunkt)
krümm + Koma+Asti = Strehl 0.677 (RoC=3176, conic = -1)
krümm - koma - asti = Strehl 0.862 (RoC=3176, conic = -1)

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.


Die IGramme kann man sich von mir auf Wunsch zumailen lassen !

Hi Raphael,

den bisherigen Verlauf sehe ich so: Noch ist der Umgang mit diesem Programm schwierig, weil nicht allen die Feinheiten einer fringe map bekannt sein dürften, also die Eingabe der richtigen Parameter. (gemeint ist auch die richtige Wahl auf dem Zernike-Fenster). Dies betrifft besonders auch den Unterschied zwischen einem Autokolliimation-Interferogramm und einem Kompensations-Interferogramm. Auch noch völlig unklar ist, bei welchen Optiken Coma und Astigmatismus drin bleiben müssen, und bei welchen sie rausgerechnet werden müssen. Auch der Zygo-Vergleich könnte dir deswegen Schwierigkeiten machen, weil du an eine solche Datei über ZYGO gar nicht herankommst, außer du fotografierst den Monitor oder das Datenblatt ab. Auch die Beispiele sowohl hier auf dem Board, wie die, die ich mit meinen Kollegen gerechnet habe, streuen noch erheblich. Auch interessiert mich die Streuung, die entsteht, wenn mehrere Auswerter ein und dieselbe fringe map auswerten. Die Sache ist zwar interessant, aber noch lange nicht "wasserdicht". Schön wären ein paar "ge-eichte" Interferogramme mit allen Parametern, die für eine Auswertung bedeutend sind, wie opt. System, Öffnung, Brennweite, Wellenlänge in nm, Art der fringe map Erstellung, unterschiedliche Anzahl der Streifen ...

Gruß,

Sven_III

Hallo Raphael,

statt einer persönlich eingefärbten Zusammenfassung des Threads würde mich viel mehr eine gut nachvollziehbare Information Deiner Erfahrungen interessieren. Das würde dem Verständnis für dieses Programm sehr viel mehr nützen.

Micha

Liebe Hobbyoptiker, liebe Berufsoptiker, und alle anderen,

ich hoffe ihr braucht nicht allzu lange zum Bilder laden - aber ohne gehts schlecht.

Um das neue Auswerteprogramm für Interferenzmuster >>FringeXP<< zu testen und dessen Rechengenauigkeit einigermaßen zu überprüfen, habe ich gestern an einem Möller-Wedel Interferometer mit Phasenhub drei Interferogramme aufgenommen und ausgewertet. Es gilt nun die Ergebnisse dieser Messungen mit den Ergebnissen von >>FringeXP<< zu vergleichen. Um das Ganze so nachvollziebar wie möglich zu gestalten, werden teilweise auch die einzelnen Eingabeschritte und das Arbeiten mit dem Programm angesprochen.
(Teilweise sind die Texte sehr ähnlich und nur irgendwelche Werte anders - dafür kann man aber jeden Test für sich betrachten und auch einzeln nachvollziehen)

Wer bisher noch nichts mit Interferometrie zu tun hatte, dem sei an dieser Stelle meine Internetseite www.optikpraxis.de empfohlen, auf der sich vor allem unter "Messen/Prüfen" etlicher Lesestoff findet. Von den Grundlagen über die Funktionsweise eines Interferometers bis zu den erreichbaren Messgenauigkeiten und Erklärung von Größen und Einheiten reicht das "Sortiment".

Allgemeine Informationen zu allen drei Interferogrammen:
Prüfwellenlänge: 632,8 nm (Helium-Neon-Laser)
einfache Genauigkeit (also NICHT in Autokollimation)

Informationen zum verwendeten Interferometer (V-100) finden sich auf der Homepage des Herstellers. Ebenso gibt es dort Informationen zur eingesetzten Software (Intomatik-N)

Alle Angaben hier sind entweder in nm gemacht (so weit wie möglich) oder auf die Normwellenlänge von 546,07 umgerechnet. Alle Angaben beziehen sich auf die Wellenfront. Somit sind die Interferogramme direkt vergleichbar.


--------------------


1. Testobjekt: Linse

Daten des Objektes:
Radius: -24,781 mm
Durchmesser: 28 mm
Alles Weitere steht auf dem Protokoll drauf.

Hier nun das Protokoll der Phasenhub-Auswertung:



Diese Daten werden im Folgenden als 100% korrekt angenommen. Dies ist erlaubt, da die Auswertung eines Phasenhubinterferometers um ein vielfaches exakter ist als es eine Streifenauswertung möglich macht.

Von besonderem Interesse sind hier die drei folgenden Werte:
P-V: 192.7 nm --- entspricht 1/2,8 Lambda
RMS: 14.4 nm --- entspricht 1/37,9 Lambda
Strehlratio: 0.980

Abgezogen wurden TiltX, TiltY und Focus



Nun folgt die Auswertung mit >>FringeXP<<:



Hier das Rohbild welches es auszuwerten gilt. Dadurch, dass die Linse etwas verrückt wurde entsteht ein erheblicher "Focus-Fehler" und eine starke Verkippung. Beide Fehler zusammen machen sich durch die durchgebogenen Streifen bemerkbar. In den folgenen Schritten werden wir versuchen dieses Streifenmuster auszuwerten.



Im ersten Schritt wird die zu prüfende Fläche festgelegt. Dies kann durch 4 (oder mehr) beliebig angeordnete Punkte erledigt werden welche auf der Ellipse zu liegen haben die den Prüfbereich umschließt. Bei der Phasenhub-Auswertung wurden die äußesten zwei Pixel des Bildes entfernt um Beugungserscheinungen am Werkstückrand zu unterdrücken. Aus diesem Grund wurde auch hier die Ellipse nicht ganz außen am Rand gezogen.



Das Setzen der Punkte wurde im Wesentlichen >>FringeXP<< überlassen, wobei ein paar Punkte von Hand ergänzt wurden.
In dem Eingabefeld "fringe Spacing" ist in diesem Fall -1 einzugeben. Das - dient zur Orientierung der Oberflächenfehler. Man kann damit praktisch bestimmen, ob ein Oberflächenfehler ein Loch oder ein Berg ist. Das richtige Vorzeichen findet man nur, wenn man bereits grobe Kenntnisse der Oberfläche hat - also z.B. das Interferogramm selbst erstellte. An den Werten wie PV, RMS oder Strehl ändert dies nichts. Nachdem der Button [calculate Zernike] betätigt wurde, öffnet sich ein Fenster in dem man durch das Setzen von Haken bestimmen kann, welche Zernike-Polynome zur weiteren Berechnung genutzt werden sollen, bzw. welche abgezogen werden sollen. Da auch bei unserer "Referenzauswertng" Tilt und Focus entfernt wurden, ist hier sicher zu stellen, dass die ersten drei Kontrollkästchen leer sind.



Die nun folgenden beiden Fehlermeldungen können vorerst ignoriert werden. Als Interferogram-Wavelength ist die Wellenlänge des verwendeten Lichtes/Lasers einzugeben. In diesem Fall wurde das Interferogramm mit einem HeNe-Laser bei 632,8nm Wellenlänge erstellt. Ein Eingabefeld weiter unten ist die Wellenlänge einzugeben auf welche alle Angaben gerechnet werden solen. Hier wurde dafür die in DIN-ISO 10110 festgelegte Wellenlänge von 546,07nm eingesetzt. Das Programm kann dies aber scheinbar nicht verarbeiten, weshalb nur eine Nachkommastelle verwendet wird (546,1nm). Der dadurch entstehende Unterschied ist zu vernachlässigen. Da es sich bei diesem Test um einen Nulltest handelt, das heißt die ideale Fläche hätte gerade Streifen zur Folge, ist der Wert für den Radius egal, ebenso der Wert für den Durchmesser des Werkstückes (Zweite Spalte). Allerdings wird in diesen Feldern vom Programm keine "0" akzeptiert, weshalb ich für den Radius einen sehr großen Wert (1e99) und für den Durchmesser den wahren Wert einsetzte (28). Als zu erreichende konische Konstante ist 0 anzugeben - weil wir es hier mit einer sphärischen Fläche zu tun haben (bzw. weil es ein Nulltest ist). Nun bleibt noch zu wählen, in welcher Form die Fehlergrößen ausgegeben werden sollen. Um die beiden Auswertungen zu vergleichen, ist die Angabe in nm sinnvoll. Durch das Betätigen des Buttons [general contour Plot] werden die Werte berechnet und eine Art topographische Karte der Oberfläche erstellt (links). In der zweiten Bildschirmhälfte (rechts) befindet sich ein Schnitt durch die Oberfläche. Die Schnittrichtung wird in der Flächengraphik durch zwei kleine weiße Striche markiert und läßt sich durch die Eingabe eines Winkels im darunterliegenden Eingabefeld verdrehen.



Um den Report zu erstellen benutzt man im Analysefenster ganz oben links den entsprechenden Menüpunkt.



Vergleich der Ergebnisse:
Phasenhub:
P-V: 192.7 nm
RMS: 14.4 nm
Strehlratio: 0.980

Streifenauswertung:
P-V: 90 nm (errechnet aus der Angabe 1/6 Lambda)
RMS: 12.3 nm (errechnet aus der Angabe 1/44,4 Lambda)
Strehlratio: 0.98

Obwohl der PV-Wert nur etwa halb so groß erscheint, ist dies für eine Streifenauswertung ein durchaus passables Ergebnis. Bei diesem Auswerteverfahren werden nur einzelne Streifen zur Auswertung herangezogen, während die Phasenhubauswertung jedes einzelne Pixel auswertet. Ist auch nur ein einzelnes Pixel durch ein ungünstig gelegenes Staubkorn oder ähnliches verfälscht, ändert sich der PV-Wert extrem. Die überaus gute Übereinstimmung der RMS-Werte sowie des Strehls zeigen, dass die Auswertung und die Verrechnung der abzuziehenden Zernike-Koeffizienten zuverlässig erledigt wurde.


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2. Testobjekt: Planplatte

Daten des Objektes:
Radius: unendlich
Durchmesser: 62 mm
Alles Weitere steht auf dem Protokoll drauf.

Hier nun das Protokoll der Phasenhub-Auswertung:



Diese Daten werden im Folgenden als 100% korrekt angenommen. Dies ist erlaubt, da die Auswertung eines Phasenhubinterferometers um ein Vielfaches exakter ist, als es eine Streifenauswertung möglich macht.

Von besonderem Interesse sind hier die drei folgenden Werte:
P-V: 190.5 nm --- entspricht 1/2,9
RMS: 22.7 nm --- entspricht 1/24
Strehlratio: 0.951


Abgezogen wurden TiltX und TiltY - Focus darf in diesem Fall nicht abgezogen werden, weil dies ja eine reale Abweichung der Fläche bedeutet. Wenn man Focus abziehen würde wäre dies gleichbedeuten mit "Ist mir egal wie stark die Fläche durchgebogen ist - es interessiert nur die Regelmäßigkeit"

Nun folgt die Auswertung mit >>FringeXP<<:



Hier das Rohbild welches es auszuwerten gilt. Dadurch, dass die Planplatte etwas gekippt wurde entstehen die Streifen. Diese Kippung wird später als Tilt wieder abgezogen.
In den folgenen Schritten werden wir versuchen dieses Streifenmuster auszuwerten.



Im ersten Schritt wird die zu prüfende Fläche festgelegt. Dies kann durch 4 (oder mehr) beliebig angeordnete Punkte erledigt werden, welche auf der Ellipse zu liegen haben die den Prüfbereich umschließt. Bei der Phasenhub-Auswertung wurden die äußersten zwei Pixel des Bildes entfernt, um Beugungserscheinungen am Werkstückrand zu unterdrücken. Aus diesem Grund wurde auch hier die Ellipse nicht ganz außen am Rand gezogen.



Das Setzen der Punkte wurde im Wesentlichen >>FringeXP<< überlassen, wobei ein paar Punkte von Hand ergänzt oder korrigiert wurden.
In dem Eingabefeld "fringe Spacing" ist in diesem Fall -1 einzugeben. Das - dient zur Orientierung der Oberflächenfehler. Man kann damit praktisch bestimmen, ob ein Oberflächenfehler ein Loch der ein Berg ist. Das richtige Vorzeichen findet man nur, wenn man bereits grobe Kenntnisse der Oberfläche hat - also z.B. das Interferogramm selbst erstellte. An den Werten wie PV, RMS oder Strehl ändert dies nichts. Nachdem der Button [calculate Zernike] betätigt wurde öffnet sich ein Fenster in dem man durch das Setzen von Haken bestimmen kann welche Zernike-Polynome zur weiteren Berechnung genutzt werden sollen, bzw. welche abgezogen werden sollen. Da auch bei unserer "Referenzauswertng" die Kippung (Tilt) entfernt wurde ist hier sicher zu stellen, dass die ersten zwei Kontrollkästchen leer sind. Focus MUSS aktiviert sein!



Die nun folgenden beiden Fehlermeldungen können vorerst ignoriert werden. Als Interferogram-Wavelength ist die Wellenlänge des verwendeten Lichtes/Lasers einzugeben. In diesem Fall wurde das Interferogramm mit einem HeNe-Laser bei 632,8nm Wellenlänge erstellt. Ein Eingabefeld weiter unten ist die Wellenlänge einzugeben auf welche alle Angaben gerechnet werden solen. Hier wurde dafür die in DIN-ISO 10110 festgelegte Wellenlänge von 546,07nm eingesetzt. Das Programm kann dies aber scheinbar nicht verarbeiten, weshalb nur eine Nachkommastelle verwendet wird (546,1nm). Der dadurch entstehende Unterschied ist zu vernachlässigen. Da es sich bei diesem Test um einen Nulltest handelt, das heißt die ideale Fläche hätte gerade Streifen zur Folge, ist der Wert für den Radius egal, ebenso der Wert für den Durchmesser des Werkstückes (Zweite Spalte). Allerdings wird in diesen Feldern vom Programm keine "0" akzeptiert, weshalb ich für den Radius einen sehr großen Wert (1e99) und für den Durchmesser den wahren Wert einsetzte (28). Als zu erreichende konische Konstante ist 0 anzugeben - weil wir es hier mit einer sphärischen Fläche zu tun haben (bzw weil es ein Nulltest ist). Nun bleibt noch zu wählen in welcher Form die Fehlergrößen ausgegeben werden sollen. Um die beiden Auswertungen zu vergleichen ist die Angabe in nm sinnvoll. Durch das Betätigen des Buttons [general contour Plot] werden die Werte berechnet und eine Art topographische Karte der Oberfläche erstellt (links). In der zweiten Bildschirmhälfte (links) befindet sich ein Schnitt durch die Oberfläche. Die Schnittrichtung wird in der Flächengraphik durch zwei kleine weiße Striche markiert und läßt sich durch die Eingabe eines Winkels im darunterliegenden Eingabefeld verdrehen.



Um den Report zu erstellen benutzt man im Analysefenster ganz oben links den entsprechenden Menüpunkt.



Vergleich der Ergebnisse:
Phasenhub:
P-V: 190.5 nm
RMS: 22.7 nm
Strehlratio: 0.951


Streifenauswertung:
P-V: 187 nm (errechnet aus der Angabe 1/2,9 Lambda)
RMS: 30.7 nm (errechnet aus der Angabe 1/17,8 Lambda)
Strehlratio: 0.88

In diesem Fall stimmen sowohl der PV, als auch der RMS-Wert recht gut überein. Der in der Streifenauswertung etwas schlechtere RMS-Wert rührt von den Gebieten her, in denen die Interferenzlinien aufgrund der leicht durchscheinenden Rückseite der Platte (an diesen Stellen habe ich nicht ordentlich lackiert) verzerrt sind. Im Streifenbild erkennt man diese Gebiete an einem etwas "griesligen" Fleck. Um dies zu erklären wäre ein separater Beitag von Nöten . Aufrund des etwas schlechteen RMS-Wertes sackt auch der Strehl ab. Trotzdem, würde man den Strehlwert auf die erste Nachkommastelle runden, so würde diese den selben Wert annehmen wie bei der Phasenhubauswertung. Mit keiner Streifenauswertung wird man bei einfacher Genauigkeit je mehr als eine Nachkommastelle garantieren können.


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3. Testobjekt: Planplatte

Daten des Objektes:
Radius: unendlich
Durchmesser: 62 mm

Hier werde ich euch das Protokoll der Phasenhubauswertung vorerst vorenthalten. Zur Auswertung des Streifenmusters wird wie bei dem vorangegangenen Beispiel vorgegangen.


Auswertung mit >>FringeXP<<:



Hier das Rohbild welches es auszuwerten gilt. Dadurch, dass die Planplatte etwas gekippt wurde entstehen die Streifen. Diese Kippung wird später als Tilt wieder abgezogen. Die Streifen erscheinen sehr gerade und lassen eine wesentlich genauere Oberfläche als im vorangegangenen Beispiel vermuten.
In den folgenen Schritten werden wir versuchen dieses Streifenmuster auszuwerten.



Im ersten Schritt wird die zu prüfende Fläche festgelegt. Dies kann durch 4 beliebig angeordnete Punkte erledigt werden welches auf der Ellipse zu liegen haben die den Prüfbereich umschließt. bei der Phasenhub-Auswertung wurden die äußesten zwei Pixel des Bildes entfernt um Beugungserscheinungen am Werkstückrand zu unterdrücken. Aus diesem Grund wurde auch hier die Ellipse nicht ganz außen am Rand gezogen.



Das Setzen der Punkte wurde im Wesentlichen >>FringeXP<< überlassen, wobei ein paar Punkte von Hand ergänzt oder korrigiert wurden.
In dem Eingabefeld "fringe Spaceing" ist in diesem Fall -1 einzugeben. Das - dient zur Orientierung der Oberflächenfehler. man kann damit praktisch berimmen ob ein Oberflächenfehler ein Loch der ein Berg ist. Das richtige Vorzeichen findet man nur, wenn man bereits grobe Kenntnisse der Oberfläche hat - also z.B. das Interferogramm selbst erstellte. An den Werten wie PV, RMS oder Strehl ändert dies nichts. Nachdem der Button [calculte Zernike] betätigt wurde öffnet sich ein Fenster in dem man durch das Setzen von Haken bestimmen kann welche Zernike-Polynome zur weiteren Berechnung genutzt werden sollen, bzw. welche abgezogen werden sollen. Da auch bei unserer "Referenzauswertng" die kippung (Tilt) entfernt wurde ist hier sicher zu stellen, dass die ersten zwei Kontrollkästchen leer sind. Focus MUSS aktiviert sein!



Die nun folgenden beiden Fehlermeldungen können vorerst ignoriert werden. Als Interferogram-Wavelength ist die Wellenlänge des verwendeten Lichtes/Lasers einzugeben. In diesem Fall wurde das Interferogramm mit einem HeNe-Laser bei 632,8nm Wellenlänge erstellt. Ein Eingabefeld weiter unten ist die Wellenlänge einzugeben auf welche alle Angaben gerechnet werden solen. Hier wurde dafür die in DIN-ISO 10110 festgelegte Wellenlänge von 546,07nm eingesetzt. Das Programm kann dies aber scheinbar nicht verarbeiten, weshalb nur eine Nachkommastelle verwendet wird (546,1nm). Der dadurch entstehende Unterschied ist zu vernachlässigen. Da es sich bei diesem Test um einen Nulltest handelt, das heißt die ideale Fläche hätte gerade Streifen zur Folge, ist der Wert für den Radius egal, ebenso der Wert für den Durchmesser des Werkstückes (Zweite Spalte). Allerdings wird in diesen Feldern vom Programm keine "0" akzeptiert, weshalb ich für den Radius einen sehr großen Wert (1e99) und für den Durchmesser den wahren Wert einsetzte (28). Als zu erreichende konische Konstante ist 0 anzugeben - weil wir es hier mit einer sphärischen Fläche zu tun haben (bzw weil es ein Nulltest ist). Nun bleibt noch zu wählen in welcher Form die Fehlergrößen ausgegeben werden sollen. Um die beiden Auswertungen zu vergleichen ist die Angabe in nm sinnvoll. Durch das Betätigen des Buttons [general contour Plot] werden die Werte berechnet und eine Art topographische Karte der Oberfläche erstellt (links). In der zweiten Bildschirmhälfte (links) befindet sich ein Schnitt durch die Oberfläche. Die Schnittrichtung wird in der Flächengraphik durch zwei kleine weiße Striche markiert und läßt sich durch die Eingabe eines Winkels im darunterliegenden Eingabefeld verdrehen.



Um den Report zu erstellen benutzt man im Analysefenster ganz oben links den entsprechenden Menüpunkt.



Vergleich der Ergebnisse:

Sobald man die Oberflächenkarte betrachtet wird sie bekannt vorkomen. Das ist auch gut so, denn bei diesem Interferogramm handelt es sich um die selbe Planplatte wie zuvor, nur dass dieses Mal nicht um die Y-Achse, sondern um die X-Achse gekippt wurde. Die Interferenzstreifen laufen nun mit dem "Sattel" und erscheinen so sehr gerade. >>FrigeXP<< bleibt jedoch der durch den Sattel entstehende kleine Unterschied in den Streifenabständen nicht verborgen und läßt sich nicht, im Gegensatz zum Menschen, vom Schein gerader Streifen täuschen.

Hier nochmal die Daten:

Phasenhub:
P-V: 190.5 nm
RMS: 22.7 nm
Strehlratio: 0.951

Streifenauswertung 1:
P-V: 187 nm (errechnet aus der Angabe 1/2,9 Lambda)
RMS: 30.7 nm (errechnet aus der Angabe 1/17,8 Lambda)
Strehlratio: 0.88

Steifenauswertung 2 (Letztere):
P-V: 144 nm (errechnet aus der Angabe 1/3,8 Lambda)
RMS: 26.5 nm (errechnet aus der Angabe 1/20,6 Lambda)
Strehlratio: 0.91

Die neue Auswertung liegt zwar beim PV-Wert etwas weiter entfernt von der Wahrheit als die erste Messung, aber dafür stimmt der RMS-Wert besser und der Strehl liegt auch nur noch in unwesentlicher Entfernung von der Wirklichkeit. Vor allem die letze Auswertung zeigt, wie sauber das Programm arbeitet.


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Fazit:
""""""

Ich habe die Genauigkeitsangaben von mehreren Softwareherstellern verglichen - darunter auch das Edelprogramm >>Intelli-Wawe<<. Alle Hersteller geben etwa die gleiche Genauigkeit für eine Streifenauswertung an. Es scheint so, als könne man bei einer Streifenauswertung und einfacher Genauigkeit der Interferogramme, egal wie gut das Programm ist, nicht genauer als Lambda/30 Oberfläche (Lambda/15 Wellenfront) garantieren - unabhängig von den Fehlern die noch vom Messaufbau oder sonstigen Einflüssen dazu kommen. Dies entspricht einer Wellenfrontdeformation von etwa 45nm bei der Messung mit einem HeNe-Laser. Die hier gezeigten Ergebnisse liegen somit alle im Rahmen der üblichen Unschärfe. Sogar die große Abweichung vom PV-Wert in der letzten Messung ist gerade noch im Bereich des Normalen.

Nach diesem Test kann man mit dem Programm wirklich sehr zufrieden sein. Hoffentlich ist auch die richtige Bedienung einigermaßen klar geworden.

Eine derartige Auswertesoftware ist eine feine Sache, doch es sollte nicht der Eindruck entstehen, dass nun jeder der sich das Programm aus dem Internet zieht innerhalb weniger Minuten ein Interferogramm 100%ig richtig auswerten und deuten kann. Dazu ist nach wie vor viel Hintergrundwissen und Erfahrung nötig.

Hoffe etwas Klarhit geschaffen zu haben
Raphael

Sehr geehrter Herr Rohr,

erlauben Sie mir bitte meine Gedanken an Ihren Beitrag anzufügen:

Zitat:

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mir ist weiß Gott schon lange nicht verborgen geblieben, daß Sie den heftigsten Groll gegen mich in Ihrem Herzen tragen, um das mal humorvoll altväterlich zu formulieren. Nachdem Sie entweder noch Feinoptiker lernen oder schon sind, hat man in einem solchen Fall noch den Wunsch, sich gegen die "alten Deppen" lautstark zur Wehr zu setzen, bis man selbst ein alter Depp geworden ist. Das kann aber bei Ihnen noch dauern.

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Ich habe bereits meine Ausbildung zum Feinoptiker erfolgreich beendet. Des weiteren freue ich mich sehr darüber, dass ich noch viel viel Zeit habe um zu einem alten Depp zu werden.

Zitat:

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So psychologisieren Sie in mich etwas hinein und versuchen mir etwas anzuhängen, was bei klarer Sicht von meiner Seite reine Neugier ist, wie so eine Software funktioniert. Leider habe ich nicht mehr den jugendlichen Überschwang und gehe etwas kritischer an dieses Programm, zumal auch in meinem Dunstkreis von zugegebenermaßen ebenfalls hochkarätigen Fachleuten dieses Programm zunächst auch kritisch gesehen wird.

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Freut mich sehr, dass auch Sie Kontakte zu qualifizierten Leuten plegen!

Zitat:

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Ich wünsche mir also von Dir, daß Du von Deinem Sockel runter kommst, und durchaus kritisch mal fringeXP gegen ZYGO-Ergebnisse prüfst, wie ich es bereits in meinem ersten Posting vorgeschlagen habe. Noch hast Du den Faden nicht aufgenommen, sondern vorgezogen, mich abermals vorführen zu wollen.

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Ich habe den Faden schon aufgenommen und auch in der damaligen Antwort klar gestellt, dass ich alle weteren wichtigen Versuche hier dokumentieren werde. Dies ist inzwischen geschehen. Um das Suchen etwas leichter zu gestalten hier der Link

Zitat:

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Das Programm kann man sich auch von meiner homepage
herunterladen und hat dort sogar eine Kurzanleitung, falls
Du noch Informationen brauchst.

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Ja, diese Anleitung las ich bereits, aber danke für den nohmaligen Hinweis! In meinem Posting auf das Sie bereits antworteten ging es u.A. um diese Anleitung!!!

Zum Schluß möchte ich Sie darum bitten, dass wenn Sie mir eine Antwort hier posten, Sie bitte auch Bezug auf das von mir Geschriebene nehmen und nicht an der Sache vorbei reden. Würde mich sehr freuen!

Mit freundlichen Grüßen,
Raphael Bugiel

Hallo Raphael,

Laut Datenblatt Deiner Beispiele bezieht sich im ersten Beispiel
der Strehl von 0.98 bei

- FringeXP auf 546.1 nm wave bei
- Intomatik-N Protokoll auf die bekannten 632.8 nm wave

stimmt der Ausdruck bei FringeXP nicht?

Gruß Micha

Raphael,

Zitat:

>Eine derartige Auswertesoftware ist eine feine Sache, doch es sollte nicht der Eindruck entstehen,
>dass nun jeder der sich das Programm aus dem Internet zieht innerhalb weniger Minuten ein Inter-
>ferogramm 100%ig richtig auswerten und deuten kann. Dazu ist nach wie vor viel Hintergrundwis-
>sen und Erfahrung nötig.

Stimme Dir zu und beantwortet meine kritischen Einwände und die von Dir polemisch aufgeworfene
Frage der Gegenkontrolle gleich mit.

>Ich habe bereits meine Ausbildung zum Feinoptiker erfolgreich beendet. Des weiteren freue ich mich
>sehr darüber, dass ich noch viel viel Zeit habe um zu einem alten Depp zu werden.

Zuvor wirst Du noch 40 Jahre lang berufliche Erfahrungen sammeln können, die du jetzt einfach noch
nicht haben kannst, was jeder versteht. Nach Dir kommen wieder welche, die es viel besser wissen ...... !

Du solltest nicht vergessen, daß es für die große Summe aller AstroOptiken so gut wie keine Möglich-
keiten gab, die Qualität nachvollziehbar zu prüfen. Die Interferometrie ist dabei nur ein wichtiger
Aspekt, aber nicht unbedingt der zentrale.

Du wirst Dir denken können, daß ich meine Interferogramme zukünftig mit zwei Auswertprogrammen
untersuche und dann auch nicht sicher ist, wo genau die Wahrheit liegt, wenn man sie überhaupt
punktgenau braucht.

Der Generationen-Konflikt besteht darin, daß auch schon vor Dir sich Zeitgenossen mit AstroOptik und
Meßtechnik intensiv befaßt haben, mit dem einzigen Bedürfnis dabei, voneinander zu lernen. Alles
andere war eigentlich Nebensache und spielt scheinbar erst im Board-Zeitalter eine größere Rolle.
Also nochmals: Komm runter von Deinem Sockel.

Gruß! Wolfgang Rohr

Hallo Raphael,
Erst mal Danke daß Du dir die Zeit genommen hast diesen Testablauf so ausführlich zu dokumentieren.
Ich hab mich mit dem Programm seit ein paar Tagen beschäftigt und bin zu dem Schluß gekommen, daß Interferogramme aus einem Nulltest mit guter Genauigkeit ausgewertet werden können.
Für uns Amateure ist aber die zweite Möglichkeit, ein aus dem Kugelzentrum erstelltes Interferogramm auszuwerten, naturgemäß erst mal interessanter. Da scheinen aber störende Faktoren weit größeren Einfluß zu haben als beim Nulltest. Ich hab allerdings keinen Planspiegel, und bisher auch kein Interferometer. In der nächsten Zeit will ich mir ein einfaches Interferometer zusammenbauen und mich dann auch intensiv mit der Auswertung mit Fringe XP beschäftigen.
Grüße Martin